SSR标记鉴定栽培稻杂种F_1花粉愈伤组织基因型的偏态分离

 分别对栽培稻F1花粉不育基因S a、S b和S c单座位内互作杂种F1进行离体花药培养 ,利用SSR分子标记鉴定了花粉愈伤组织的基因型。结果表明 ,不同座位F1产生的携带花粉育性基因Si 或Sj 的花粉形成愈伤组织的能力偏离 1∶1的分离比 ,与自然条件下F2 群体偏离方向不一致。携带不同花粉不育基因座位的F1产生花粉愈伤组织基因型的偏离方向有差异 ,表现为S a和S c单座位内互作杂种F1的花粉愈伤组织偏向Sj,Si∶Sj 比例分别为 1∶4.81和 1∶1.96;S b单座位内互作杂种F1花粉愈伤组织偏向Si,Si∶Sj 比例为 1∶0 .3 5。研究培养条件对偏态分离的影响 ,发现预冷处理可明显提高偏态分离的程度 ,而花药培养基类型及诱导培养时间的长短不会改变偏态分离的方向     

同源四倍体水稻胚乳发育:糊粉层细胞壁纤维素物质发育、胚乳淀粉积累及胼胝质“套”的形成

 利用荧光显微术观察，发现同源四倍体水稻与其二倍体原种的糊粉层细胞壁纤维素物质都存在一个“充实”的过程。授粉后5～6 d，糊粉层开始分化形成，此时其细胞壁上未观察到纤维素物质；授粉后6～8 d，糊粉层细胞壁上开始积累纤维素物质；授粉后8～9 d，糊粉层细胞壁积累了大量的纤维素物质。胚乳淀粉的积累存在一个变化的过程：初生胚乳核周围可见一些淀粉体，随着胚乳游离核的增多，游离核周围淀粉体的数量逐渐减少，胚乳细胞化后，胚乳细胞内开始大量形成淀粉体。利用苯胺蓝染色连续切片荧光观察，发现同源四倍体水稻及其二倍体原种胚乳发育过程中，在珠心表皮和内珠被之间存在一层胼胝质物质，围绕着胚囊并包裹住珠心呈“套”状。这个结构的形成变化过程为：授粉后30 min在珠孔端珠心表皮细胞与内珠被之间开始积累少量的胼胝质，之后胼胝质逐渐增多并向合点端扩展延伸；授粉后1～2 d包裹着整个胚囊外的珠心而仅在维管束处断开；授粉后9～13 d，胼胝质“套”消失。该结构可能与胚和胚乳在发育期间的水分和养分的调节等有密切关系。同源四倍体水稻还存在糊粉层细胞壁发育不同步、糊粉层细胞壁结构异常以及胼胝质“套”不消失等异常现象。这些现象有可能会影响同源四倍体水稻的结实率。     

稻属(Oryza L.)植物染色体组命名的历史回顾

 稻属约25种，分别属于AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GG、HHJJ和HHKK等10类染色体组。早在20世纪30年代，日本学者Morinaga及其同事开创性地开展了稻属染色体组的鉴定和命名工作。他们采用的常规方法是，根据两物种之间的形态和生理差异，尤其是人工杂交产生的种间杂种F1的染色体配对行为来鉴定新的染色体组。其后，不少学者对此进行了补充和完善。然而，对于一些靠人工杂交难以产生种间杂种的稻种来说，就无法利用上述常规方法鉴定其染色体组。最近，人们利用分子标记和荧光原位杂交等分子生物学技术，对这些难以与稻属其他种之间实现有性杂交的个别野生种的染色体组进行了鉴定和命名。由于稻属染色体组的鉴定主要是在20世纪40~60年代间开展的工作，为使人们在今后使用时更加明确其本质含义，对稻属各个种的染色体组定名过程进行了概述和总结。     

水稻同核异质不育系及其保持系核基因组的SSR分析

以4套共15份同核异质水稻雄性不育系和保持系为试验材料,应用随机分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,分析其核基因组的遗传多样性和亲缘关系。 在15份材料间共检测到63个等位基因,多态性位点百分率为4048%,平均每个位点的等位基因数为1.5个,平均基因多样性为0.18。4套同核异质不育系的平均相同位点为54.5个,占总等位基因数的86.51%,差异位点为8.5个,占13.49%。同核异质的不育系与保持系间具有平均77.78%的相同位点和22.22%的差异位点。同质异核不育系中则具有平均53.97%的相同位点和46.03%的差异位点。同时,获得了一些不育系和保持系的指纹图谱。根据不育系和保持系聚类分析图,在遗传距离为 0.22处划分为3群,第1群包括华农A和华育A不育系及其保持系共8份材料,第2群包括N9A、N10A和N11A等3份科珍2A材料,第3群包括N12A、N13A、N14A和N12 16B等4份珍汕97A同核异质系。同一套同核异质系基本上都优先聚类在一起,与其选育系谱一致。     

本科遗传学实验课开设模式探讨--遗传学综合性实验

为培养具有创造性的新世纪人才，遗传学实验课的改革已势在必行。该课程不仅应该增加分子遗传学基础实验部分，而且应该改变目前分散单一的实验方法，设计成综合性实验，即经典的遗传定律的验证、细胞遗传学实验、分子遗传学实验。     

水稻 (Oryza sativa L.)花粉及花药壁发育的超微结构研究

 运用透射电子显微镜技术,系统观察了水稻花粉及其花药壁层的发育过程,发现了一些新的现象：(1)小孢子母细胞减数分裂期间,伴随核内染色体变化的同时细胞质发生了“改组”现象,主要表现为核糖体分布密度的规律性变化,这标志着孢子体向配子体的转变。(2) 小孢子外壁的发育始于四分体晚期,最早表现在四分孢子质膜上沉积了少量的壁物质。随后沉积增多,至小孢子早期即形成初生外壁。此后外壁发育迅速,到小孢子晚期外壁已基本发育完成。(3)小孢子中期,小孢子细胞核的双层核膜局部分开,并逐渐扩张成一个“大泡”。核膜扩张在这一时期是一种普遍现象。(4)在花粉发育过程中,绒毡层细胞结构发生明显变化：小孢子母细胞形成之初,绒毡层细胞结构完整,内质网极少;随着减数分裂的进行,绒毡层胞质浓缩,细胞内出现“空腔”,内质网丰富;到了小孢子中期,仍有较多堆叠的内质网,此后逐渐消失。表明内质网在绒毡层的发育中起着重要的物质合成及运输作用。(5)花粉完全成熟时,花药中层细胞的壁以及绒毡层的外切向壁紧贴在一起,形成了一叠合的“壁”结构。     

水稻小孢子形成和发育过程中胼胝质的动态变化

利用活体荧光显微术,PEG切片荧光显微术,半薄切片光学显微术和透射电镜观察了粳稻台中65小孢子形成和发育过程中胼胝质的动态变化。结果发现,胼胝质最早于小孢子母细胞形成期出现于花粉囊中。进入小孢子母细胞减数分裂期,胼胝质首先在小孢子母细胞靠近药室中央的初生细胞壁上沉积,并于减数分裂Ⅰ终变期形成完整的胼胝质壁;随后胼胝质在小孢子母细胞中央开始沉积,并向四周扩展形成第1个赤道板,随后形成第2个赤道板;减数分裂后,四分体周围的胼胝质解体释放出小孢子。小孢子早期,绒毡层细胞中积累胼胝质类物质,小孢子核周围也开始沉积胼胝质,逐渐形成完整胼胝质壁;小胞子晚期,绒毡层细胞开始解体,药室内壁细胞开始加厚,其加厚的物质为胼胝质类物质。二胞花粉早期,小孢子进行不均等分裂,形成营养细胞和具有胼胝质壁的生殖细胞,随后营养细胞的细胞质中积累胼胝质,生殖细胞的胼胝质壁开始解体;二胞花粉晚期,药室内壁加厚完成,营养细胞的细胞质中继续积累胼胝质,花粉成熟期,营养细胞的细胞质中积累了大量胼胝质。对胼胝质在小孢子形成和发育过程中的功能进行了讨论。     

水稻花粉发育过程及其分期

以籼稻品种IR36为材料,采用塑料半薄切片技术、新鲜花药整体观察及游离的雄性细胞观察方法,对水稻花粉发育全过程及其药壁组织的情况进行了系统的研究,初步将这一过程划分为8个时期,即小孢子母细胞形成期、小孢子母细胞减数分裂期、小孢子早期、小孢子中期、小孢子晚期、二胞花粉早期、二胞花粉晚期和成熟花粉期。并证实了花粉自然发育过程中不存在收缩期。在这一发育过程中,绒毡层出现3种明显不同的发育形态,这些形态特点对于判断花粉发育阶段具有重要的参考价值及辅助作用。     

同源四倍体水稻胚乳发育:极核融合和胚乳细胞化

利用激光扫描共聚焦显微术和塑料包埋半薄切片技术观察同源四倍体水稻极核融合及游离核进一步发育的过程,发现同源四倍体水稻约有1/3子房极核融合过程和游离核进一步发育与其二倍体原种的基本一致;2/3子房出现各种异常现象,如极核未受精、受精异常和胚乳游离核发育滞后等。应用荧光增白剂染色对胚乳细胞化过程进行观察,直接观察到胚乳初生壁的出现和形成过程以及不同部位的胚乳细胞壁的形成机理。表明同源四倍体水稻与二倍体水稻胚乳的细胞化过程基本一致,胚乳细胞初始垂周壁来源于珠孔端胚囊壁内突向心游离生长,初始平周壁来源于游离核有丝分裂产生的成膜体,而中间胚乳细胞壁则有些来源于游离核有丝分裂产生的成膜体,有些是自由生长而来。同源四倍体水稻胚乳细胞化过程也出现相当比例的异常现象,如无细胞壁形成、细胞化不同步和产生分枝状的细胞壁等。同源四倍体水稻胚乳发育过程中出现的极核融合、游离核发育和细胞化过程等异常都可能导致同源四倍体水稻的结实率降低。     

水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 花粉败育的细胞学机理

 采用半薄切片及薄切片技术, 对水稻光温敏核雄性不育系培矮64S 与正常水稻品种IR36 的花粉形成发育过程进行了比较研究。结果表明, 小孢子母细胞减数分裂之前, 培矮64S 与IR36 的发育过程基本相似。但从减数分裂开始, 培矮64S 的雄性性细胞出现一些异常变化, 并最终发育至二胞花粉早期败育。这些变化主要发生在两个阶段: (1) 减数分裂前期,约半数的小孢子母细胞的胞质出现异常, 游离核糖体稀少, 并具有不发育线粒体和大量泡状内质网。这类异常的小孢子母细胞在随后的发育中逐渐液泡化并最终解体。(2) 早期小孢子形成之后, 几乎所有小孢子外壁均发育异常, 表层与里层之间界限不清, 缺少中间透明带, 同时内壁没有形成。但是, 在花粉发育的整个过程中, 培矮64S 与IR36 绒毡层的发育和降解过程基本相似。据此认为, 培矮64S 的花粉败育可能是由小孢子母细胞或花粉外壁的异常发育造成的, 而不是由绒毡层发育引起的。